内蒙古巴彦淖尔市第一中学2023年高考物理四模试卷含解析.doc

2023年高考物理模拟试卷注意事项1考生要认真填写考场号和座位序号。2试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，轻质弹簧下端挂有一质量为的小球（视为质点），静止时弹簧长为，现用一始终与弹簧轴向垂直的外力作用在小球上，使弹簧由竖直位置缓慢变为水平。重力加速度为。则在该过程中（）A弹簧的弹力先增大后减小B外力一直增大C外力对小球做功为D弹簧弹力对小球做功为2、场是物理学中的重要概念。物体之间的万有引力是通过引力场发生的，地球附近的引力场又叫重力场。若某点与地心相距x，类比电场强度的定义，该点的重力场强度用E表示。已知质量均分布均匀的球壳对壳内任一物体的万有引力为零，地球半径为R。则能正确反应E与x关系的图像是（）ABCD3、如图所示，用材料、粗细均相同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形状的导线，分别放在电阻可忽略的足够长的相同的光滑金属导轨上，匀强磁场的方向垂直于导轨平面，在相同的水平外力F作用下，三根导线均向右做匀速运动，某一时刻撤去外力F，已知三根导线接入导轨间的长度关系满足lab<lcd<lef，且每根导线与导轨的两个触点之间的距离均相等，则下列说法中正确的是（ ）A三根导线匀速运动的速度相同B三根导线产生的感应电动势相同C匀速运动时，三根导线的热功率相同D从撤去外力到三根导线停止运动，通过导线ef的电荷量最大4、一列向右传播的横波在t=0时的波形如图所示，A、B两质点间距为8m，B、C两质点平衡位置的间距为3m，当t=1s时，质点C恰好通过平衡位置，该波的波速可能为（）Am/s                                 B3m/s                                 C5m/s                                 D11m/s5、如图所示是利用光电管产生光电流的电路是（ ）AK为光电管的阳极B通过灵敏电流计G的电流方向从b到aC若用黄光照射能产生光电流，则用红光照射也一定能产生光电流D若用黄光照射能产生光电流，则用紫光照射也一定能产生光电流6、下列说法正确的是（）A所有的核反应都具有质量亏损B光子既具有能量，又具有动量C高速飞行的子弹不具有波动性D衰变本质是原子核中一个质子释放一个电子而转变成一个中子二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，用轻绳分别系住两个质量相等的弹性小球A和B。绳的上端分别固定于O、点。A绳长度（长度为L）是B绳的2倍。开始时A绳与竖直方向的夹角为，然后让A球由静止向下运动，恰与B球发生对心正碰。下列说法中正确的是（ ）A碰前瞬间A球的速率为B碰后瞬间B球的速率为C碰前瞬间A球的角速度与碰后瞬间B球的角速度大小之比为D碰前瞬间A球对绳的拉力与碰后瞬间B球对绳的拉力大小之比为8、两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示。一个电荷量为2C，质量为1kg的小物块从C点静止释放，其运动的vt图像如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）。则下列说法正确的是（ ）AB点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=1V/mB由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大C由C点到A点的过程中，电势逐渐升高DA、B两点的电势之差9、下列说法中正确的是 A物体做受迫振动，驱动力频率越高，物体振幅越大B机械波从一种介质进入另一种介质传播时，其频率保持不变C质点做简谐运动，在半个周期的时间内，合外力对其做功一定为零D用单摆测重力加速度的实验时，在几个体积相同的小球中，应选择质量大的小球E.交通警察向远离警车的车辆发送频率为的超声波，测得返回警车的超声波频率为，则10、如图所示，绝缘底座上固定一电荷量为+q的小球A，在其上方l处固定着一个光滑的定滑轮O，绝缘轻质弹性绳一端系在O点正上方处的D点，另一端与质量为m的带电小球B连接。小球B平衡时OB长为l，且与竖直方向夹角为60°。由于小球B缓慢漏电，一段时间后，当滑轮下方的弹性绳与竖直方向夹角为30°时，小球B恰好在AB连线的中点C位置平衡。已知弹性绳的伸长始终处于弹性限度内，静电力常量为k，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）A小球B带负电B弹性绳原长为C小球B在C位置时所带电荷量为D小球B在初始平衡位置时所带电荷量为三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11（6分）晓宇为了测量一段长度为L的金属丝的电阻率，进行了如下的实验操作。(1)首先用多用电表中“×10”的欧姆挡对该金属丝进行了粗测，多用电表调零后用红黑表笔连接在金属丝的两端，其示数如图甲所示，则该金属丝的阻值R约为_；(2)接着对该金属丝的电阻进行了精确的测量，其中实验室提供了如下实验器材电流表A1（05mA，r1=50）、电流表A2（00.6A，r2=0.2）、电压表V(06V，v1.5k）、滑动变阻器R（额定电流2A，最大阻值为15）、10的定值电阻R1、500的定值电阻R2内阻可忽略不计的电源（E=6V）、开关一个、导线若干、螺旋测微器、刻度尺。利用螺旋测微器测量待测金属丝的直径，其示数如图乙所示，则金属丝的直径D_mm；请将实验电路画在虚线框中，并注明所选仪器的标号_；为了求出电阻率，则需测量的物理量有_（并写出相应的符号），该金属丝的电阻率的表达式为=_（用已知量和测量量表示）。12（12分）图甲为“验证动量守恒定律”的实验装置，轨道由斜槽和水平槽组成，A、B两小球大小相同，质量mA=20.0g、mB=10.0g。实验步骤如下：a.固定轨道，使水平槽末端的切线水平，将记录纸铺在水平地面上，并记下水平槽末端重垂线所指的位置O；b.让A球从斜槽C处由静止释放，落到记录纸上留下痕迹，重复操作多次；c.把B球放在水平槽末端，A球仍从C处静止释放后与B球正碰，A、B分别落到记录纸上，留下各自的痕迹，重复操作多次；d.确定三个落点各自的平均位置P、M、N，用刻度尺测出它们到O点的距离分别为xOP、xOM、xON；（1）确定P、M、N三点时，可用圆规画一个尽可能小的圆，把所有有效落点圈在里面，圆心即为落点的平均位置，这样做可以减小_（填“系统”或“偶然”）误差；（2）如图乙，xOM、xOP读数分别为10.20cm、30.65cm，xON读数为_cm；（3）数据处理时，小球离开水平槽末端的速度大小可用水平射程x表示，由小球质量及(2)中数据可算出碰前系统总的mx值是_kgm（保留3位有效数字），把该值与系统碰撞后的值进行比较，就可验证动量是否守恒。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13（10分）如图 1 所示，在直角坐标系 xOy 中，MN 垂直 x 轴于 N 点，第二象限中存在方向沿 y 轴负方向的匀强电场，Oy 与 MN 间（包括 Oy、MN）存在均匀分布的磁场，取垂直纸面向里为磁场的正方向，其感应强度随时间变化的规律如图 2 所示。一比荷的带正电粒子（不计重力）从 O 点沿纸面以大小 v0=、方向与 Oy 夹角60°的速度射入第一象限中，已知场强大小 E=(1+) ，ON=L(1)若粒子在 t=t0 时刻从 O 点射入，求粒子在磁场中运动的时间 t1；(2)若粒子在 0t0 之间的某时刻从 O 点射入，恰好垂直 y 轴进入电场，之后从 P 点离开电场， 求从 O 点射入的时刻 t2 以及 P 点的横坐标 xP；(3)若粒子在 0t0 之间的某时刻从 O 点射入，求粒子在 Oy 与 MN 间运动的最大路程 s。14（16分）如图所示，真空中以为圆心，半径r=0.1m的圆形区域内只存在垂直纸面向外的匀强磁场，圆形区域的最下端与xoy坐标系的x轴相切于坐标原点O，圆形区域的右端与平行y轴的虚线MN相切，在虚线MN右侧x轴的上方足够大的范围内有方向水平向左的匀强电场，电场强度E=1.0×105N/C现从坐标原点O沿xoy平面在y轴两侧各30°角的范围内发射速率均为v0=1.0×106m/s的带正电粒子，粒子在磁场中的偏转半径也为r=0.1m，已知粒子的比荷，不计粒子的重力、粒子对电磁场的影响及粒子间的相互作用力，求：（1）磁场的磁感应强度B的大小；（2）沿y轴正方向射入磁场的粒子，在磁场和电场中运动的总时间；（3）若将匀强电场的方向改为竖直向下，其它条件不变，则粒子达到x轴的最远位置与最近位置的横坐标之差15（12分）如图(a)，木板OA可绕轴O在竖直平面内转动，木板上有一质量为m1kg的物块，始终受到平行于斜面、大小为8N的力F的作用。改变木板倾角，在不同倾角时，物块会产生不同的加速度a，如图(b)所示为加速度a与斜面倾角的关系图线。已知物块与木板间的动摩擦因数为0.2，假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力。求：(g取10m/s2，sin37°0.6，cos37°0.8)(1)图线与纵坐标交点a0的大小；(2)图线与轴重合区间为1，2，木板处于该两个角度时的摩擦力指向何方？在斜面倾角处于1和2之间时，物块的运动状态如何？(3)如果木板长L2m，倾角为37°，物块在F的作用下由O点开始运动，为保证物块不冲出木板顶端，力F最多作用多长时间？参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、B【解析】AB小球受外力、重力和弹簧弹力三个力构成一个三角形，当外力与弹簧弹力垂直时最小，由三角形定则可判断，弹簧弹力一直减小，外力一直增大，故A不符合题意，B符合题意；CD由上分析可知外力F和弹簧的弹力都是变力，所以无法直接求出外力和弹力所做的功，只能根据能量守恒求出外力与弹簧弹力的合力对小球做的功等于，故CD不符合题意。故选B。2、C【解析】电场中F=Eq，类比电场强度定义，当xR时E引=g=即在球外E引与x2成反比；当xR时，由于质量均分布均匀的球壳对壳内任一物体的万有引力为零，距地心r处的引力场强是有半径为x的“地球”产生的。设半径为x的“地球”质量为Mx，则Mx=则E引=故C正确。故选C。3、D【解析】A当匀速运动时，由可知，三种情况下F、B、L相同，但是R不同，则速度v不同，ef电阻较大，则速度较大，选项A错误；B因速度v不同，则由E=BLv可知，三根导线产生的感应电动势不相同，选项B错误；C匀速运动时，三根导线的热功率等于外力F的功率，即P=Fv，因v不同，则热功率不相同，选项C错误；D撤去F后由动量定理：而则因ef的速度v和质量m都比较大，则从撤去外力到三根导线停止运动，通过导线ef的电荷量q最大，选项D正确；故选D。4、C【解析】由图读出波长=8m波向右传播，质点C恰好通过平衡位置时，波传播的最短距离为1m，根据波形的平移法得：t=（n+1/8）T或（n+5/8）T，n=0，1，2，则波速v=（8n+1）m/s 或v=（8n+5）m/s；当n=0时：v=1m/s或5m/s，当n=1时：v=9m/s或13m/s，当n=2时：v=17m/s或21m/s，故选C【点睛】本题的解题关键是运用波形平移法，得到时间与周期的关系式，得到波速的通项，再研究特殊值5、D【解析】K受到光照发射电子，为光电管的阴极，则电流为顺时针，从a到b若用黄光照射能产生光电流，则用频率大于黄光的光照射一定能产生光电流，例如紫光答案选D6、B【解析】A由结合能图象可知，只有较重的原子核裂变成中等质量的原子核或较轻的原子核聚变为中等质量的原子核时才有能量释放，具有质量亏损，故A错误；B光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子具有动量，故B正确；C无论是宏观粒子还是微观粒子，都同时具有粒子性和波动性，故C错误；D衰变本质是原子核中一个中子释放一个电子而转变质子，故D错误。故选B。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、ACD【解析】AA球由静止下摆至最低点过程中机械能守恒有解得选项A正确；B两球碰撞过程中系统动量守恒有碰撞前后系统动能相等，即结合式解得选项B错误；C碰前瞬间，A球的角速度为碰后瞬间，B球的角速度结合式得选项C正确；D在最低点对两球应用牛顿第二定律得结合式得选项D正确；故选ACD.8、AD【解析】两个等量的同种正电荷，其连线中垂线上电场强度方向由O点沿中垂线指向外侧；电量为2C的小物块仅在运动方向上受电场力作用从C点到B到A运动的过程中，根据v-t图可知在B点的加速度，可知物体先做加速度增大后做加速度减小的加速运动，判断电荷所受电场力大小变化情况和加速度变化情况，由牛顿第二定律求出电场强度的最大值。根据电势能的变化，分析电势的变化。由动能定理求AB间的电势差。【详解】A由乙图可知，物体在B点加速度最大，且加速度为根据可知B点的场强最大，为E=1V/m，故A正确；B从C到A的过程中，电场力一直做正功，电势能一直减小，故B错误；C从C到A一直沿着电场线运动，电势逐渐降低，故C错误；D从B到 A的过程中，根据动能定理，得代入数据得UBA=5V，则即故D正确。故选AD。【点睛】明确等量同种电荷电场的特点是解本题的关键，据v-t图获取加速度、速度、动能等物理量是解本题的突破口。9、BCD【解析】A 物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，当系统的固有频率等于驱动力的频率时，振幅达最大，这种现象称为共振。故A错误；B 机械波从一种介质进入另一种介质传播时，其频率保持不变，故B正确；C 振子做简谐运动，在半个周期时间内，振子的速率不变，根据动能定理得知合外力做的功一定为0，故C正确；D为了减小阻力的影响，用单摆测重力加速度的实验时，在几个体积相同的小球中，应选择质量大的小球，故D正确；E 交通警察向远离警车的车辆发送频率为的超声波，测得返回警车的超声波频率为，因为相互远离，根据开普勒效应可知，故E错误。故选BCD。10、BC【解析】A由同种电荷相互排斥可知，小球B带正电，故A错误；D根据受力分析和平衡条件，可得解得小球B在初始位置时所带电荷量为，故D错误；C小球B在C位置时，由相似三角形原理可得解得，故C正确；B当小球B在C位置时，设绳子原长为x，由受力分析和相似三角形原理可知，当小球B在初始平衡位置时有当小球B在C位置时有联立方程组可得弹性绳原长，故B正确。故选BC。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、220 4.699（4.6974.700均可） 电压表的示数U、电流表的示数I 【解析】(1)1金属丝的阻值约为：Rx=22×10=220；(2)2根据螺旋测微器的读数规则可知，该金属丝的直径为：4.5mm+19.9×0.01mm=4.699mm；3由(1)可知，该金属丝的电阻值约为220，电源的电动势为6V，则流过金属丝的电流约为：由于电流表A2的量程比较大，因此需将电流表A1改装成量程为30mA的电流表，则电流表应选用A1，又由电流表的改装原理可知：解得：R=10因此定值电阻应选择R1，由于改装后的电流表内阻已知，因此应选电流表的内接，由于滑动变阻器的总阻值小于金属丝的电阻值，因此滑动变阻器应用作分压接法，则所设计的电路图如图所示：45电压表的示数U、电流表的示数I；流过金属丝的电流为其电压为：由欧姆定律可知该金属丝的电阻值为：又由电阻定律得：截面积为：解得：。12、偶然 40.80（40.7840.2） 6.13×10-3 【解析】（1）1确定P、M、N三点时，可用圆规画一个尽可能小的圆，把所有有效落点圈在里面，圆心即为落点的平均位置，这样做可以减小偶然误差；（2）2由图可知，xON读数为40.80cm；（3）3碰前系统总的mx值是0.02kg×0.3065m=6.13×10-3kgm四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、 (1)；(2)，；(3)(5+)L【解析】(1)若粒子在t0时刻从O点射入，粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，如图所示：由几何关系可知圆心角洛伦兹力提供向心力，则已知周期粒子在磁场中运动的时间符合题意。(2)由(1)可知解得设t2时刻粒子从点射入时恰好垂直轴进入电场，如图所示：则解得粒子在电场中做类平抛运动，分解位移根据牛顿第二定律有解得(3)粒子在磁场中转动，已知周期运动轨迹如图所示：则由于粒子从点开始恰好做匀速圆周运动一圈回到点，时刻运动到，则粒子从点开始恰好做匀速圆周运动一圈回到点，后沿做直线运动，则因为恰好等于的长度，所以最大路程为14、 (1) (2) (3)【解析】(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由 可得： (2)分析可知，带电粒子运动过程如图所示，由粒子在磁场中运动的周期 可知粒子第一次在磁场中运动的时间： 粒子在电场中的加速度 粒子在电场中减速到0的时间： 由对称性，可知运动的总时间： 即 (3)由题意分析可知，当粒子沿着y轴两侧30°角射入时，将会沿着水平方向射出磁场区域，之后垂直虚线MN分别从P' 、Q'射入电场区，做类平抛运动，最终到达x轴的位置分别为最远位置P和最近位置Q 由几何关系P'到x轴的距离， （11）最远位置P坐标为(12)Q'到x轴的距离 (13)最近位置Q坐标为 (14)所以，坐标之差为 (15)解得： (16)15、 (1)6m/s2 (2)1时，沿斜面向下，2时，沿斜面向上；静止 (3)3.1s【解析】(1)当木板水平放置时，物块的加速度为a0此时滑动摩擦力f N mg0.2×1×10 N2N由牛顿第二定律求得m/s26m/s2；(2)当木板倾角为1时，摩擦力沿斜面向下；当木板倾角为2时，摩擦力沿斜面向上；当角处于1和2之间时物块静止；(3)力F作用时间最长时，撤去力后物块滑到斜面顶端时速度恰好减小到零。设力F作用时物块的加速度为a1，由牛顿第二定律得：撤去力F后物块的加速度大小为a2，由牛顿第二定律：设物块不冲出木板顶端，力F最长作用时间为t则撤去力F时的速度va1t由题意有：由以上各式得：